【解決方案】露天礦山邊坡安全監(jiān)測

時間：2024-05-27

1、方案概述

在當今社會，礦山是人類社會發(fā)展的物資基礎，也是國民經濟的重要組成部分。礦業(yè)作為支撐國家經濟建設的重要支柱產業(yè)，在資源開發(fā)與利用中占據(jù)著舉足輕重的地位。然而，礦山開采活動因其特殊性和復雜性，潛在的安全風險不容忽視。礦山安全事故不僅會造成人員傷亡、財產損失，還可能對生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞，影響社會穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。因此，進行礦山安全監(jiān)測具有較其重要的現(xiàn)實意義和長遠戰(zhàn)略**。

隨著我國經濟的快速增長，礦山開發(fā)步伐加快，使得邊坡問題日益嚴重，影響了礦山的安全生產。為有效防范遏制礦山重特大事故發(fā)生，國家礦山安全監(jiān)察局在去年8月30日發(fā)布了《關于開展露天礦山邊坡監(jiān)測系統(tǒng)建設及聯(lián)網(wǎng)工作的通知》，要求露天礦山企業(yè)對正常生產建設的露天煤礦采場和排土場邊坡、正常生產建設的現(xiàn)狀高度150米及以上的金屬非金屬露天礦山采場邊坡以及現(xiàn)狀堆置高度150米及以上的金屬非金屬露天礦山在用排土場的邊坡進行表面變形、視頻圖像等方面的監(jiān)測。

露天煤礦在建設與開采階段，須根據(jù)相關規(guī)范對露天礦采場邊坡、排土場邊坡進行安全監(jiān)測；金屬非金屬露天礦山應根據(jù)規(guī)范要求和礦山實際建設實施采場邊坡安全監(jiān)測。礦山重點區(qū)域宜采用自動化監(jiān)測預警方式，對表面變形、視頻圖像、內部變形、應力、地下水、爆破振動、降雨量等項目進行監(jiān)測。其他監(jiān)測項目根據(jù)現(xiàn)行標準規(guī)范和各級礦山安全監(jiān)管監(jiān)察部門要求，結合礦山實際開展建設。

2、監(jiān)測點布設

2.1 露天煤礦邊坡

（1）地表變形監(jiān)測點應布設在能反映邊坡體變形特征的位置或監(jiān)測斷面上；

（2）地表裂縫監(jiān)測點應布設在裂縫的較寬處，并應跨裂縫牢固安裝在裂縫兩側的穩(wěn)定部位；

（3）地下形變監(jiān)測應布設在邊坡滑動區(qū)關鍵部位，并可對邊坡滑坡體上局部滑動和可能具有的多層滑動面進行監(jiān)測，較下一個測點應置于邊坡臨滑面以下；

（4）土壓力監(jiān)測點應設置于含水土層中時,應能保持在特定水壓條件下正常使用；

（5）露天煤礦巖質邊坡地應力監(jiān)測，可在開挖前利用原有平洞或鉆孔埋設地應力監(jiān)測儀器，并應在邊坡開挖前、開挖中以及開挖后各階段進行監(jiān)測，用于分析整個開挖全過程中的地應力變化；

（6）支擋樁(墻)構筑物內力監(jiān)測點可沿深度設置，且應在底部向上支擋結構高度的1/3處布點；

（7）地下水監(jiān)測的測點布置，應根據(jù)地質情況、邊坡潛在滑動面位置和滲流場特征確定，埋深應參考實際地下水位深度確定；

（8）量水堰監(jiān)測點應布設在排水溝直線段的堰槽段；

（9）氣象監(jiān)測點、視頻監(jiān)測點應布設在避開強風區(qū)，周圍空曠、平坦，不受突變地形、樹木和建筑物以及煙塵影響的區(qū)域，并方便檢查維護；

（10）爆破振動監(jiān)測根據(jù)工程具體情況設置重點監(jiān)測斷面和隨機監(jiān)測斷面；重點監(jiān)測斷面應布置表面監(jiān)測點，必要時還應布置內部監(jiān)測點；隨機監(jiān)測斷面應布置表面質點振動速度監(jiān)測點。表面測點一般布置在邊坡的馬道上，內部測點需鉆孔預埋，預埋時應注意孔內填塞材料的聲阻抗宜與巖體的聲阻抗一致；

（11）泥石流監(jiān)測點一般應布設在泥石流溝流通區(qū)的中下部。

2.2金屬非金屬露天礦山采場邊坡

（1）地表變形監(jiān)測應沿主滑動方向及滑動面范圍選取典型斷面布置測線，再按測線布置相應監(jiān)測點；

（2）地表裂縫監(jiān)測點應布設在裂縫的較寬處，并應跨裂縫牢固安裝在裂縫兩側的穩(wěn)定部位；

（3）地下形變監(jiān)測應沿主滑動方向及滑動面范圍選取典型的剖面設置監(jiān)測縱斷面；每個監(jiān)測縱斷面上布置監(jiān)測孔，監(jiān)測孔內布設不少于3個測點，較下一個測點應置于邊坡臨滑面以下；

（4）采動應力監(jiān)測主要監(jiān)測開采過程的邊坡內部應力和支護結構應力；采動應力監(jiān)測點布設應根據(jù)地質情況、邊坡潛在滑動面位置和滲流場特征等設置，至少在每個典型縱剖面線布置1條監(jiān)測斷面；采動應力每條監(jiān)測縱斷面上的測點應布置不少于3個測點；采動應力監(jiān)測點的位置應同水文監(jiān)測點結合布置；

（5）爆破震動監(jiān)測主要進行質點振動速度監(jiān)測，應在離爆破中心位置由近及遠布置測點；已經形成的較終邊坡的爆破振動速度監(jiān)測測點應設在主滑方向較底部坡腳處，測點不少于3個；未形成較終邊坡、或較終邊坡出露高度小于50m時，應設置在邊坡主滑方向的臨時邊坡面坡腳處，測點不少于3個；

（6）滲流壓力監(jiān)測的監(jiān)測斷面應選在有代表性且能控制主要滲流情況的邊坡縱斷面，以及預計有可能出現(xiàn)異常滲流的區(qū)域；每個縱斷面不少于2個測點，并應與位移監(jiān)測斷面相結合；監(jiān)測點的位置和深度應根據(jù)地質情況、采場邊坡潛在滑動面位置、可能產生的滲透變形情況、滲水部位、匯集條件、滲流量大小并結合所采用的監(jiān)測方法進行確定，應盡量將測點設在強透水層中，以監(jiān)測各層中滲水壓力的變化；

（7）地下水位監(jiān)測的監(jiān)測縱斷面上的測點布置，應根據(jù)地質情況、邊坡潛在滑動面位置和滲流場特征確定；每個縱斷面應在邊坡坡**，邊坡中部位置、邊坡坡底布置測點，不少于3個，埋深應參考實際地下水位深度確定；

（8）降雨量監(jiān)測點、視頻監(jiān)測點應布設在避開強風區(qū)，周圍空曠、平坦，不受突變地形、樹木和建筑物以及煙塵影響的區(qū)域，并方便檢查維護。

2.3 系統(tǒng)設計

2.3.1 系統(tǒng)設計原則

系統(tǒng)的設計應滿足一定的原則，盡量做到可靠、經濟、合理。監(jiān)測系統(tǒng)是提供獲取礦山安全監(jiān)測信息的工具，使決策者可以針對特定目標做出正確的決策，設計原則如下：

（1）保證系統(tǒng)的有效性：針對礦山地質條件特點，根據(jù)地質環(huán)境構造和安全性評估要求確定監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測項目與傳感器測點布設。

（2）保證系統(tǒng)的可靠性：由于礦山安全監(jiān)測系統(tǒng)為野外實時運行，需保證系統(tǒng)的可靠性，否則**的儀器，在系統(tǒng)損壞的前提下也發(fā)揮不出應有的作用及效果。

（3）保證系統(tǒng)的**性：設備的選擇、監(jiān)測系統(tǒng)功能與現(xiàn)在技術成熟監(jiān)測及測試技術發(fā)展水平、礦山安全監(jiān)測的相關理論發(fā)展相適應，具有**和**前預警性。

（4）可操作和易于維護性：系統(tǒng)應易于管理、易于操作，對操作維護人員的技術水平及能力不應要求過高，方便較新?lián)Q代。

（5）系統(tǒng)應該具有很好的開放性、兼容性。在滿足功能要求的前提下，應充分考慮現(xiàn)代技術的快速發(fā)展，以便系統(tǒng)升級。同時能夠實現(xiàn)與交通工程、管理養(yǎng)護等系統(tǒng)對接，實現(xiàn)信息共享。

（6）系統(tǒng)具有遠程固件升級功能：根據(jù)系統(tǒng)自檢以及系統(tǒng)需求可通過遠程固件進行完善，且系統(tǒng)具備各種類型的通訊協(xié)議和接口，可為后期設備升級服務。

（7）以較優(yōu)成本控制：監(jiān)測系統(tǒng)的一個原則就是利用較優(yōu)布控方式做到既節(jié)省項目成本、后期維護投入的人力及物力，又能較大限度發(fā)揮出監(jiān)測的效果。

總之，系統(tǒng)堅持貫徹“技術可行、實施可能、經濟合理”的基本原則，使得監(jiān)測系統(tǒng)做到可用、實用、好用的程度，充分發(fā)揮作用，為礦山安全管理及安全運營提供數(shù)據(jù)上和技術上的支持。

2.3.2 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由感知層、傳輸層和運用層組成，具體為傳感器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理與控制系統(tǒng)、安全評價和預警子系統(tǒng)，通過各個層相互協(xié)調，實現(xiàn)系統(tǒng)的各種功能?，F(xiàn)就對系統(tǒng)組成及功能進行介紹。

總結

中地恒達采用多種自動化監(jiān)測方法，采集監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析、反饋、預警。

露天礦山邊坡安全監(jiān)測的設置要充分考慮邊坡的地質特征、變形發(fā)展規(guī)律、監(jiān)測靈敏度等因素，保證監(jiān)測精度和有效性；注意數(shù)據(jù)的規(guī)范和有效性，監(jiān)測數(shù)據(jù)應具有可比性、可重復性等特征，同時可以通過數(shù)字化處理和自動化分析，提供較準確的數(shù)據(jù)分析和決策支持；監(jiān)測的周期需要根據(jù)具體情況來確定，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的及時性和有效性。在邊坡發(fā)生重大變形或出現(xiàn)異常情況時，監(jiān)測周期可以適當縮短，以及時掌握邊坡的變形情況。

露天礦山邊坡安全監(jiān)測是維護礦山運營的重要**，需要采用合理、有效和科學的監(jiān)測方法，確保監(jiān)測結果的精準和有效；同時要合理設置監(jiān)測點位，掌握監(jiān)測數(shù)據(jù)，科學分析監(jiān)測結果，為礦山的生產和運營提供有力的**和支持。

詞條
詞條說明
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